bedrijfsnieuws over Industriële vraag stimuleert bredere adoptie van siliciumcarbide keramische onderdelen in high-performance toepassingen

XI'AN, China —Met de toenemende eisen aan materialen die kunnen opereren onder omstandigheden met hoge temperaturen, corrosieve en mechanisch veeleisende omstandigheden, worden siliciumcarbide keramische componenten – met name drukloos gesinterd siliciumcarbide (SSiC) – breder toegepast in meerdere industriële sectoren.

Volgens observaties in de industrie worden SSiC-materialen toegepast in halfgeleiderverwerking, chemische systemen en thermische apparatuur waar prestatie-stabiliteit cruciaal is.

In de halfgeleiderproductie worden siliciumcarbide componenten zoals waferdragers, procesbuizen en verwarmingselementen gebruikt in omgevingen boven 1200°C.

Materiaaleigenschappen, waaronder een lage thermische uitzettingscoëfficiënt (~4,0 *10⁻⁶ /K) en een hoge thermische geleidbaarheid (~116 W/m·K), ondersteunen dimensionale stabiliteit tijdens thermische cycli.

Evenzo worden in oven- en thermische verwerkingstoepassingen SSiC-componenten gebruikt als ovenmeubilair, setterplaten en structurele ondersteuningen. Met een maximale gebruikstemperatuur tot 1650°C in lucht en een thermische schokbestendigheid die ΔT 350°C overschrijdt, is het materiaal geschikt voor herhaalde verwarmings- en koelomstandigheden.

In chemische verwerkingssystemen worden siliciumcarbide componenten veelvuldig gebruikt voor afdichtingsringen, pomponderdelen en corrosiebestendige bekledingen.

Testgegevens onder gecontroleerde omstandigheden (125–300 uur onderdompeling met agitatie) geven aan:

• Corrosiesnelheid van ongeveer 1,8 mg/cm²·jaar in 98% H₂SO₄ bij 100°C
• Corrosiesnelheid van ongeveer 2,5 mg/cm²·jaar in 50% NaOH bij 100°C

Deze waarden worden over het algemeen beschouwd als binnen het bereik dat geschikt is voor langdurig industrieel gebruik, afhankelijk van het systeemontwerp en de operationele omstandigheden.

Naast thermische en chemische omgevingen worden siliciumcarbide keramiek ook gebruikt in slijtage-kritische toepassingen zoals bussen, afdichtingsvlakken en structurele componenten.

Typische eigenschappen omvatten een hardheid van ongeveer 93 HRA en een elasticiteitsmodulus van rond de 410 GPa, wat weerstand tegen vervorming en slijtage onder mechanische belasting ondersteunt.

SSiC componenten worden geproduceerd via drukloze sinterprocessen boven 2100°C, gevolgd door precisiebewerking.

Gerapporteerde productiecapaciteiten omvatten:

• Dimensionale tolerantie tot ±0,02 mm
• Oppervlakteruwheid tot Ra ≤ 0,8 µm
• Mogelijkheid om complexe geometrieën te produceren

Dergelijke parameters zijn relevant voor toepassingen die nauwe toleranties en consistente montageprestaties vereisen.

Nu industriële systemen steeds hogere betrouwbaarheid eisen onder extreme bedrijfsomstandigheden, wordt verwacht dat materialen zoals SSiC een steeds grotere rol zullen spelen in apparatuurontwerp.

Toepassingen met hoge temperaturen, corrosieve media en mechanische slijtage zullen waarschijnlijk belangrijke drijfveren blijven voor de adoptie van siliciumcarbide keramische componenten.